Осемдесет и една години след атомната бомбардировка над Хирошима, изследователи се натъкнаха на материал, който до този момент не е бил наблюдаван нито в природата, нито в промишлено произведените сплави. Микроскопичната частица е открита в т.нар. хирошимаит – стъкловидни остатъци, формирани в самото огнено кълбо на експлозията. Анализът разкрива необичайна комбинация от шест метала и силиций, подредени в непозната досега кристална структура. Резултатите от проучването са публикувани в престижното списание Science Advances.
Международен екип, оглавяван от кристалографа Лука Бинди от Университета във Флоренция, е изследвал 34 частици хирошимаит, събрани от пясъците на плажовете в залива на Хирошима. Размерите им варират от няколкостотин микрометра до няколко милиметра. В една от стъкловидните частици учените забелязали множество миниатюрни метални фрагменти. След внимателно отделяне на четири зрънца с размер около 10 микрометра и последващ рентгеноструктурен анализ, три от тях се оказали стандартни желязо-хромови сплави, но четвъртото показало коренно различна атомна подредба.
Не става въпрос за нов химичен елемент, а за непозната досега сплав. Тя съдържа желязо, хром, никел, манган, молибден и алуминий, заедно със значително количество силиций. Комбинацията между този химичен състав и установената подредена кристална структура не е била документирана до момента в естествен или индустриален материал. „Открито беше само едно зрънце от новата сплав, което подсказва, че тя е изключително рядка“, обяснява Бинди.
Атомната бомба, избухнала над Хирошима на 6 август 1945 г., създава огнено кълбо с температура над 7000 градуса, което за секунди изпарява стомана, алуминий, стъкло, почва и вода. Металните пари се смесват в плазмения облак, а при неговото разширяване температурата пада рязко, което кара веществата да кондензират в миниатюрни капки. Според авторите на изследването, необичайната сплав вероятно се е образувала именно чрез кондензация на тази хаотична смес, последвана от мигновено охлаждане, което е „заключило“ атомите в структура, невъзможна при нормални металургични условия.
Тази находка превръща частицата в своеобразна микроскопична капсула на времето, съхраняваща процеси, протекли само за секунди след взрива. Изследователите сравняват откритието с материалите, образувани при първия ядрен опит „Тринити“ в Ню Мексико през 1945 г., където също бяха открити редки кристални структури в стъкловидния тринитит. Необичайната подредба може да даде насоки за създаването на нови, изключително здрави и устойчиви сплави, макар че възпроизвеждането на тези условия остава огромно научно предизвикателство.
Освен за металургията, откритието е ценно и за ядрената криминалистика, позволявайки по-прецизно възстановяване на процесите при подобни експлозии. „Това показва, че явленията, свързани с ядрената плазма, могат да стабилизират сложни метални фази и подчертава ролята на отломките като естествена лаборатория“, заключават авторите. Зад научния пробив обаче остава трагедията на Хирошима – материалът е възникнал при унищожението на града и днес носи едновременно отговори за физиката на материята и болезнен спомен от една от най-големите катастрофи в човешката история.
Източник: standartnews.com
